2.1.Giải phỏp xõy dựng bản sao số nhà mỏy sản xuất, dõy chuyền sản xuất với Siemens Tecnomatix Plant Simulation
Trong thời đại 4.0, việc số húa của doang nghiệp ngày càng trở lờn cấp thiết và giải phỏp số húa cho doang nghiệp được rất nhiều doanh nghiệp cũng như chớnh phủ Việt Nam quan tõm trong đú khụng thể kể đến phần mềm mụ phỏng Tecnomatix Plant Simulation.
Với Tecnomatix Plant Simulation, chỳng ta cú được cỏi nhỡn sõu sắc về hiệu suất của cỏc quy trỡnh sản xuất phức tạp bằng cỏch lập mụ hỡnh, mụ phỏng và tối ưu chỳng. Giải phỏp này cú thể tối ưu húa dũng nguyờn liệu, sử dụng tài nguyờn và logistics cho tất cả cỏc cấp quy hoạch nhà mỏy.
Hỡnh 4.3 Giải phỏp mụ phỏng nhà mỏy Tecnomatix Plant Simulation
- Chức năng chớnh của Plant Simulation
Mụ hỡnh húa quy trỡnh sản xuất
Phần mềm Plant Simulation cho phộp tạo ra cỏc mụ hỡnh đại diện cho mụi trường sản xuất bao gồm nguồn tài nguyờn và logistics ở tất cả cỏc cấp của quy trỡnh. Mụ hỡnh mụ phỏng cú thể được tạo nhanh chúng bằng cỏch sử dụng cỏc thành phần từ thư viện đối tượng ứng dụng dành riờng cho cỏc quy trỡnh sản xuất cụ thể.
Mụ phỏng và phõn tớch hiệu suất hệ thống
Mụ hỡnh Plant Simulation được sử dụng để chạy mụ phỏng hệ thống sản xuất ảo. Từ đú Plant Simulation cho phộp phõn tớch tỏc động của cỏc biến thể sản xuất bằng phõn tớch thống kờ, đồ thị và biểu đồ qua đú giải tỏa tắc nghẽn, tối ưu húa thụng lượng, tài nguyờn, nõng cao hiệu suất và tối ưu sử dụng năng lượng.
Hỡnh ảnh húa mụ hỡnh
Ngoài chế độ xem mụ hỡnh 2D hiệu quả cao của Plant Simulation, cỏc mụ hỡnh cú thể được hiển thị trong mụi trường ảo 3D bằng cỏch sử dụng cỏc thư viện đi kốm hoặc dữ liệu thiết kế hỗ trợ mỏy tớnh (CAD) của người dựng cụ thể. Plant Simulation hỗ trợ định dạng dữ liệu JT cho mụ hỡnh 3D, một tiờu chuẩn của Tổ chức Tiờu chuẩn Quốc tế (ISO) và cụng nghệ mụ hỡnh trực tiếp của
Siemens PLM Software, cho phộp tải hiệu quả và hiển thị thực tế cỏc mụ hỡnh mụ phỏng 3D lớn.
Hỡnh 4.4 Trỡnh tự quy trỡnh mụ phỏng và tối ưu nhà mỏy ảo với Tecnomatix Plant Simulation
- Cỏc tớnh năng nổi bật.
+ Giải quyết cỏc nỳt thắt cổ chai và hợp lý húa quy trỡnh
Với Tecnomatix Plant Simulation, chỳng cú thể tạo ra cỏc mụ hỡnh phõn cấp, cú cấu trỳc dõy chuyền, quy trỡnh giống như của cỏc cơ sở sản xuất thực tế. Vớ dụ, xem xột hỗn hợp sản phẩm, kớch cỡ lụ, thời gian thay đổi và hỏng húc, nhưng cũng cần xem xột trỡnh độ của người vận hành và giờ làm việc. Với điểm khởi đầu này, chỳng ta cú thể sắp xếp hợp lý cỏc quy trỡnh sản xuất, tăng năng suất bằng cỏch khắc phục cỏc nỳt thắt cổ chai và giảm thiểu bộ đệm. Phần mềm đỏnh giỏ hiệu suất của cỏc quy trỡnh của mỡnh thụng qua kết quả đồ họa từ cỏc biểu đồ OEE, Sankey và biểu đồ Gantt. Bằng cỏch này, chỳng ta sẽ đưa ra lựa chọn dựa trờn cỏc phõn tớch kỹ lưỡng, dựa trờn dữ liệu thực tế.
+ Tối ưu húa mức tiờu thụ năng lượng để cú hiệu suất tốt hơn
Plant Simulation giỳp tối ưu húa năng lượng tiờu thụ trong cỏc quy trỡnh sản xuất. Trỡnh phõn tớch năng lượng tớch hợp hiển thị mức tiờu thụ năng lượng hiện tại, tối đa và tổng, hiển thị mức năng lượng tiờu thụ trong quỏ trỡnh mụ phỏng. Đõy là cỏch xỏc định cỏc biện phỏp để cú thể tiết kiệm năng lượng. Sau
đú, ta kiểm tra cỏc biện phỏp này với Tecnomatix Plant Simulation, để tiờu thụ năng lượng tối thiểu mà khụng ảnh hưởng đến an ninh nguồn cung cấp.
+ Kiểm tra hệ thống sản xuất trước khi triển khai thực tế
Với Tecnomatix Plant Simulation, chỳng ta cú thể liờn kết mụ hỡnh mụ phỏng với bộ điều khiển, chẳng hạn như PLC hoặc MES. Với điều này, chỳng ta kiểm tra và tối ưu húa quỏ trỡnh kiểm soỏt mà khụng cần phải cú phần cứng vật lý. Cỏc giao diện dữ liệu này linh hoạt và mở, do đú cú thể được sử dụng kết hợp với hầu hết mọi nguồn dữ liệu. Điều này giỳp tăng tốc đỏng kể việc khởi động cỏc quy trỡnh mới.
+ Tối ưu húa với mụ phỏng thống kờ 2D và 3D
Phần mềm Tecnomatix Plant Simulation cung cấp một bộ cụng cụ hoàn chỉnh để phõn tớch, mụ hỡnh húa và tối ưu húa cỏc quy trỡnh sản xuất. Sử dụng cỏc khối 3D xõy dựng đối tượng hướng và cỏc cụng cụ phõn tớch thống kờ để xõy dựng mụ hỡnh một cỏch nhanh chúng và hiệu quả, thiết lập chỳng với cỏc thụng số phự hợp. Cỏc cụng cụ thử nghiệm và thuật toỏn di truyền tớch hợp sẵn giỳp chỳng ta xỏc định cỏc thụng số quy trỡnh quan trọng, đạt được hiệu suất tối đa với chi phớ tối thiểu.
Xõy dựng quy trỡnh sản xuất vung kớnh cường lực trờn phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation.
Với nguồn nguyờn liệu đầu vào là những tấm kớnh thủy tinh thụng dụng qua cỏc trạm gia cụng và dõy chuyền cụng đoạn khỏc nhau để tạo thành vung kớnh cường lực và được đúng gúi đem ra thị trường.
2.2.Mụ phỏng, đỏnh giỏ hiệu suất của dõy chuyền bẻ phoi kớnh tự động bằng phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation bằng phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation
Nhúm tập trung xõy dựng, tớnh toỏn, thiết kế dõy truyền trong cụng đoạn gia cụng kớnh. Sử dụng phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation mụ phỏng, đỏnh giỏ hiệu suất dõy chuyền.
2.2.1 Dõy chuyền gia cụng kớnh bỏn tự động
Xột trờn dõy chuyền gia cụng kớnh đạt kớch thước vung trước khi đem tụi cường lưc, tại mỗi cụng đoạn cần 1 cụng nhõn, dõy chuyền cần 7 người cụng nhõn.
Mụ tả hoạt động:
Sau khi nhập kớnh vào dõy chuyền, băng tải vận chuyển kớnh tới vị trớ mỏy cắt theo kớch thước. Thời gian cắt cần 2 phỳt cho tấm kớnh kớch thước 2500x230 mm. Sau đú, băng tải chuyển tới cụng nhận chịu trỏch nhiệm bẻ phoi kớnh sau cắt và đưa kớnh vào dõy chuyền gia cụng kớnh. Số lỗi sai hỏng tạo ra phế phẩm do bẻ kớnh là 15% và mất 3 phỳt. Sau khi bẻ phoi kớnh, tấm kớnh sẽ được mói và chuyển tới cụng đoạn khoan. Cụng nhõn lấy kớnh trờn dõy chuyền để đưa vào mỏy khoan rồi trả lại băng tải để vận chuyển tới cụng đoạn sấy và đúng gúi. Thời gian trung bỡnh sửa chữa trờn toàn bộ dõy chuyền là 15 phỳt.
Nhập phụi kớnh
Cắt kớnh trũn
đạt kớch thước Bẻ phoi kớnh Mài viền kớnh
Gia cụng khoan
Băng tải trờn dõy chuyền dài 10 m.
Thiết lập cỏc thụng số trờn phần mềm ta được kết quả đỏnh giỏ dõy chuyền sản xuất thủ cụng:
Hỡnh 4.6 Biểu đồ hiệu suất làm việc của dõy chuyền thủ cụng
Hỡnh 4.7 Kết quả đỏnh giỏ năng suất của dõy chuyền thủ cụng
2.2.2 Dõy chuyền gia cụng tự động
Trờn toàn bộ dõy chuyền, chỉ cần 1-2 nhõn viờn kỹ thuật vận hàng và bảo dưỡng dõy chuyền. Tới cụng đoạn đúng gúi vẫn cần 1 người đúng gúi.
Hỡnh 4.8 Dõy chuyền gia cụng kớnh tự động
Mụ tả hoạt động:
Thao tỏc nhập liệu kớnh tự động, đưa tới vị trớ cắt kớnh nhờ băng tải. Thời gian cắt kớnh là 21s trờn 1 tấm kớnh 2500x230 mm. Được vận chuyển trực tiếp tới cụng đoạn bẻ kớnh để lấy tấm kớnh được cắt theo biờn dạng vung mà khụng cần con người can thiệp.
Cụng đoạn bẻ kớnh với thời gian trung bỡnh 2 s/sản phẩm. Sản phẩm kớnh đạt chất lượng 95%. Sau khi bẻ kớnh, tấm kớnh chuyển tới cụng đoạn mài và khoan lỗ.
Trạm mài gồm hai dõy chuyền. Mỗi dũng được đếm với một bộ đệm và chọn và cú cơ cấu chuyển tới trạm khoan.
Hai dõy chuyền luụn sẵn sàng 98% thời gian, nhưng cỏc bộ phận điện tử cung cấp 10 phỳt và thời gian trung bỡnh bảo dưỡng với 5 phỳt thiết lập giữa cỏc ca làm việc.
Sau khi gia cụng khoan, tấm kớnh chuyển tới dõy chuyền sấy nhờ cơ cấu tay hỳt, băng tải của chu trỡnh sấy dài 2 m. 5% tổng số tấm kớnh sau khi sấy sẽ bị từ chối, coi là phế phẩm.
Băng tải của cả dõy chuyền dài 12 m.
Thiết lập cỏc thụng số trờn phần mềm ta được kết quả đỏnh giỏ dõy chuyền sản xuất tự động ở cụng đoạn bẻ kớnh:
Hỡnh 4.9 Biểu đồ hiệu suất làm việc của dõy chuyền tự động
Hỡnh 4.10 Kết quả đỏnh giỏ năng suất của dõy chuyền tự động
Dựa vào kết quả từ phần mềm, ta thấy hiệu suất dõy chuyền đó tăng từ 57,78% lờn 72,85%, chất lượng phế phẩm giảm, thời gian chờ ở cỏc cụng đoạn sau giảm, dõy chuyền hoạt động đạt năng suất cao hơn. Số lượng nhõn cụng giảm nhưng đảm bảo hiệu suất hoạt động của cả dõy chuyền.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
Nội dung chương 4 đưa ra nguyờn lý hoạt động của dõy chuyền. Từ đú, định lượng được thời gian, cỏch thức sản xuất theo hướng thiết kế. Ứng dụng phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation để mụ hỡnh húa quỏ trỡnh sản xuất vung kớnh cường lực, chạy mụ phỏng hệ thống sản xuất ảo. Từ đú Plant Simulation phõn tớch tỏc động của cỏc biến thể sản xuất bằng phõn tớch thống kờ, đồ thị và biểu đồ qua đú giải tỏa tắc nghẽn, tối ưu húa thụng lượng, tài nguyờn, nõng cao hiệu suất và tối ưu sử dụng năng lượng.
KẾT LUẬN CHUNG
Trong quỏ trỡnh làm đồ ỏn nhúm đó nghiờn cứu và tỡm hiểu một số tài liệu sẵn cú, tài liệu trờn mạng internet cựng với sự hướng dẫn của thầy TS. Thỏi Văn Trọng, nhúm đó thu được một số kết quả nhất định.
- Biết được cỏch trỡnh bày, kết cấu cơ bản của một đồ ỏn.
- Hiểu được quy trỡnh cụng nghệ của dõy chuyền quy trỡnh sản xuất vung kớnh cường lực.
- Tớnh toỏn, thiết kế được dõy chuyền sản xuất vung kớnh cường lực. - Ứng dụng kiến thức đó được học vào lập quy trỡnh cụng nghệ gia cụng cỏc chi tiết điển hỡnh với những đồ gỏ ỏp dụng cho gia cụng hàng loạt, hàng khối.
- Ứng dụng phần mềm phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation để mụ hỡnh húa quỏ trỡnh sản xuất vung kớnh cường lực, đỏnh giỏ hiệu suất của dõy chuyền cũng như phương ỏn thiết kế cho dõy chuyền tự động húa.
Hướng phỏt triển tiếp theo của đề tài sẽ ứng dụng phần mềm Siemens Tecnomatix Plant Simulation để số húa dõy chuyền sản xuất, kiểm soỏt được năng suất, thay đổi cỏc phương thức hoạt động theo từng loại sản phẩm. Đồng thời, ứng dụng phõn loại sản phẩm vung kớnh cường lực tự động để kiểm soỏt chất lượng sản phẩm.
Mặc dự đó hoàn thành nhưng khụng thể trỏnh khỏi những thiếu sút. Chỳng em rất mong nhận được sự gúp ý của cỏc thầy trong khoa để đồ ỏn của nhúm được hoàn thiện hơn. Một lần nữa nhúm chỳng em xin chõn thành cảm ơn thầy giỏo hướng dẫn và cỏc thầy trong khoa đó giỳp đỡ nhúm chỳng em hoàn thành đồ ỏn tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1].Trần Văn Địch-Atlas đồ gỏ- Bỏch khoa Hà Nội
[2].Nguyễn Ngọc ỏnh, Tống Cụng Nghị, Nguyến Văn Sắt, Hồ Đắc Thọ- Sổ tay CNCTM tập I, tõp II, tập III.
[3].Cụng nghệ chế tạo mỏy 1-Đại học Cụng Nghiệp Hà Nội
[4].Cụng nghệ chế tạo mỏy 2-Đại học Cụng nghiệp Hà Nội
[5].Dung sai và kỹ thuật đo -Đại học Cụng nghiệp Hà Nội
[6].Bảng tra chế độ cắt -Đại học cụng nghiệp Hà Nội
[7].Lưu Đức Bỡnh và Chõu Mạnh Lực, Kỹ thuật đo Cơ khớ, Nhà xuất bản Giỏo dục Việt Nam năm 2015.
[8].Trần Ngọc Hải – Trần Xuõn Tựy, Giỏo trỡnh hệ thống truyền động thủy lực và khớ nộn, Nhà xuất bản Xõy dựng năm 2010.
[9].Trịnh Chất - Lờ Văn Uyển, Tớnh toỏn thiết kế hệ dẫn động cơ khớ - tập 1, tập 2, Nhà xuất bản Giỏo dục.
[10]. Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết mỏy - tập 2,
Nhà xuất bản Giỏo dục.
[11]. Hoàng Minh Cụng, Giỏo trỡnh cảm biến cụng nghiệp, Nhà xuất bản Xõy
dựng năm 2007.
PHỤ LỤC 1. Cỏc loại vung kớnh phổ biến
Trờn thị trường hiện nay cú 3 loại vung kớnh cường lực phổ biến là vung kớnh cường lực viền G rộng, hẹp, viền T và viền C.
Loại được nhiều người sử dụng nhất là vung kớnh cường lực viền G rộng, được làm bằng inox với độ dày là 0.25cm. Cũn vung kớnh cường lực viền G hẹp là loại cú kớch thước nhỏ hơn và cú độ dày là 3 - 4mm. Chỳng thường cú màu trắng hoặc màu trắng ngà, an toàn cho người sử dụng trong quỏ trỡnh nấu nướng. Hai loại vung kớnh cường lực chữ T và C cú kớch thước phong phỳ hơn. Tuỳ thuộc vào nhu cầu và mục đớch của người sử dụng để cú thể tỡm mua được nắp vung như ý.
2. Một số sản phẩm vung kớnh cường lực phổ biến và xu hướng thị trường
Nắp vung nồi chảo kớnh cường lực viền inox Lyncen - Hàng chớnh hóng
Mó sản phẩm: SHR-NVNC Thương hiệu: Lyncen Xuất xứ: Việt Nam
Kớch thước: 16,18,20,22,24,26,28,30cm Trọng lượng: 300-500gr
Chất liệu: Kớnh cường lực, inox
Đặc điểm:
- Vung kớnh cường lực đem đến rất nhiều tiện ớch trong việc nấu ăn, khụng chỉ cú giỏ trị sử dụng mà cũn cú giỏ trị thẩm mỹ cao
- Nỳm Inox sang trọng, bền đẹp.
- Vung chịu được lực và nhiệt tốt trong mụi trường nhiệt độ cao của bếp. - Cũng vỡ chịu nhiệt tốt nờn hạn chế việc tỏa nhiệt ra mụi trường bờn ngoài mà cú thể giữ nhiệt cho nồi nấu, điều này giỳp chỳng ta tiết kiệm khi nấu ăn.
- Khụng những thế, vung kớnh cường lực Lyncen nặng hơn so với vung bỡnh thường.
- Vung kớnh trong suốt giỳp nõng cao thẩm mỹ cũng như sự sang trọng và giỳp người nấu cú thể nhỡn được thức ăn khi đun nấu.
- Kớnh rất khú vỡ nếu gặp chấn động mạnh khi vỡ sẽ khụng tạo thành mảnh gõy nguy hiểm cho người sử dụng.
- Dễ dàng vệ sinh sau khi sử dụng
Vung kớnh cường lực siờu bền SUNHOUSE G20
Đặc điểm nổi bật:
-Chất liệu kớnh cường lực chịu nhiệt, sử dụng bền lõu an toàn
-Thiết kế vung phự hợp, đúng kớn với đa số loại nồi
-Vung kớnh viền inox hạn chế nứt vỡ khi va đập
- Vung kớnh cường lực siờu bền SUNHOUSE G20 cấu tạo từ chất liệu kớnh cường lực bo viền inox cao cấp chắc chắn, chịu nhiệt tốt, an toàn khi sử dụng lõu dài. Sản phẩm được thiết kế với kiểu dỏng hiện đại, đồng thời với kớch thước 20 cm, vung phự hợp đúng kớn với đa số loại nồi thụng dụng được sự dụng nhiều trong gia đỡnh.
Hỡnh 5.2 Vung kớnh cường lực Sunhouse G20
Thiết kế vung nồi trang nhó, sang trọng.Vung nồi với chất liệu kớnh cường lực trong suốt, kết hợp với viền và nỳm bằng inox làm nổi bật lờn sự sang trọng.và hiện đại phự hợp với mọi khụng gian bếp.Vung nồi kớnh cường lực trong suốt.
Chất liệu kớnh cường lực trong suốt, chỳng ta cú thể dễ dàng quan sỏt thực phẩm khi chế biến.
- Viền và nỳm bằng inox cao cấp. Nõng tầm bộ nồi trong căn bếp với sự kết hợp trang nhó giữa inox và kớnh trong suốt của vung nồi. Chất liệu inox cao cấp khụng bị oxi húa, đồng thời luụn sỏng búng sau thời gian dài sử dụng.
- Cụng năng: Bền – An toàn – Kớch thước phự hợp. Khả năng chịu nhiệt cao
- Với chất liệu kớnh cường lực cao cấp cú khả năng chịu nhiệt cao, khụng dễ dàng nứt vỡ dưới nhiệt độ cao trong quỏ trỡnh nấu nướng, điều này đảm bảo sự an toàn và độ bền của sản phẩm trong thời gian dài. Vung nồi cũng dễ dàng